Caso de sucesso
IIoT e análise preditiva de ativos para reduzir avarias
- Evitar avarias catastróficas nas centrais de energia.
- Melhorar a fiabilidade, o desempenho e a segurança dos ativos.
- Minimizar o impacto de avarias comuns na produção.
- Limitar os custos e os tempos de paragem.
Para controlar os ativos críticos durante o espaço de tempo entre as inspeções, a engenharia determinou que era necessária uma monitorização contínua em tempo real.
- Capacitar as pessoas com notificações de alerta precoce de problemas com o equipamento.
- Otimização de ativos com sensores de baixo custo e conetividade para acesso a dados de alta fidelidade que permite a manutenção preditiva.
- Melhoria de operações com informação contextualizada.
A Duke Energy é um dos maiores consórcios de energia elétrica dos Estados Unidos, prestando serviço a 7,2 milhões de clientes retalhistas nos Estados Unidos e com uma capacidade de geração elétrica de 58 000 MW.
A Duke Energy teve uma avaria num transformador que propiciou avarias em cascata noutros transformadores e em duas turbinas, causando danos superiores a 10 milhões de dólares.
Os analistas de dados da Duke Energy dedicam 80% do seu tempo a recolher dados e apenas 20% do seu tempo a analisá-los.
Os seus procedimentos gerais de análise apresentavam diagnósticos inconsistentes e avaliações de riscos limitadas, dando origem a grandes perdas económicas.
SOLUÇÃO PROPOSTA
Para controlar os ativos críticos durante o espaço de tempo entre as inspeções, a engenharia determinou que era necessária uma monitorização contínua em tempo real.
O PRiSM Predictive Asset Analytics foi implementado como parte do programa Smart Gen da Duke Energy.
O PRiSM é um software para a análise preditiva dos ativos, permite modelar o comportamento ótimo e normal de um ativo mediante a análise de dados históricos e, uma vez em produção, pode detetar quando o equipamento se está a desviar do seu intervalo de operação normal.
Com o PRiSM, é possível planear atempadamente as intervenções para minimizar o impacto na produção, mas também para corrigir uma situação antes que ocorra um dano significativo.
Estas divergências fornecem alarmes que podem alertar os clientes dias, semanas ou até meses antes que ocorra um problema importante.
1. Perda de eficiência da turbina a vapor
- O PRiSM lançou um alarme por baixa temperatura do vapor de extração.
- Grande quantidade de combustível adicional queimado durante 8 dias.
- Poderia ter passado um mês ou mais antes que a central detetasse o problema.
2. Problema na vedação do cojinete
Observação
- Observam-se picos na temperatura do metal dos cojinetes das turbinas de baixa pressão.
Resultados
- A inspeção in situ detetou um depósito de óleo com metade de água e metade de óleo.
- A equipa de engenheiros detetou que as válvulas intrincadas forneciam demasiada pressão às juntas, o que provocava que a água fluísse para os cojinetes.
3. Rotor “Low Presure” – Problema nas pás L-0
- A unidade foi colocada em serviço após uma “outage” e houve uma alteração nas vibrações dos cojinetes de uma das turbinas de “Low Presure” (os níveis de vibração estavam muito abaixo do nível de alarme).
- A anomalia foi notificada à equipa de engenheiros e ao pessoal da central.
- Foram recolhidos dados das vibrações e o equipamento foi retirado para inspeção.
- Os parafusos da metade inferior do manguito de fluxo tinham-se partido e o manguito contactava com as pás L-0.
- A metade superior do manguito já não era sustentada pela metade inferior.
- Embora tenham ocorrido danos menores nas pás “Low Presure”, evitou-se danificar múltiplas etapas de pás, empanques e diafragmas se tivesse havido uma libertação da pá.
